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1981年9月，任润厚有机会到西山矿务局职工大学脱产学习，三年半后，他进入矿务局办公室当起了秘书。1989年12月，任润厚被下派到西山矿务局的马兰矿担任副总工程师，1994年8月提升为副矿长。
任润厚到马兰矿时，该矿还没有正式投产，他经历了从筹建与正式投产的早期阶段，表现出管理才能。1997年1月，任润厚临危受命，升调至“问题较多、困难较大”的西曲矿担任矿长，一年多后，他再次以救火队员的身份，调到上世纪八十年代全亚洲单井口年出煤最多的官地矿担任矿长，彼时的官地矿也是“问题较多、困难较大”。按照当年《中国矿业报》的报道，任润厚到之后，几个煤矿“个个神奇地焕发了生机，而且在他走后绝不反弹”。
任润厚在官地矿其实只“救”了5个月的火，这种频繁调动酝酿着后来的擢升。1998年9月，他又被时任山西省煤炭厅厅长王纪仁“钦点”为山西煤炭管理干部学院副院长并主持工作。《中国矿业报》称，当时的山西煤炭管理干部学院濒临绝境，“任润厚在在大刀阔斧地进行了‘百日革新’，使之立刻秩序井然”。
2000年6月，任润厚从西山矿务局调任潞安矿业(集团)有限责任公司副董事长、党委副书记、总经理，翌年1月升任董事长、党委副书记、总经理，并在潞安矿业董事长的任上执掌这个有“第一个中国煤炭工业现代化矿区”之称的山西大型国企长达十年之久，期间在中国矿业大学获得工程力学博士学位。任润厚曾获得全国五一劳动奖章、全国劳动模范等荣誉。